Лого АГЗ

Задачи по ГИДРОСТАТИКЕ АГЗ МЧС России г. Красногорск

Учебно - методическое пособие по выполнению курсовых расчетно - графических работ но курсу ГИДРОГАЗОДИНАМИКИ. Книга I и Книга II. 1999 г.

Булгаков В.И.

Кафедра физики

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ В ПОКОЯЩЕЙСЯ ЖИДКОСТИ. ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ГИДРОСТАТИКИ

Решения Задач: 1.2, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.10, 1.11, 1.13, 1.14, 1.15, 1.16, 1.18, 1.20, 1.23, 1.25, 1.26, 1.28, 1.29, 1.31, 1.32, 1.33, 1.34, 1.37, 1.38, 1.39, 1.40, 1.49, 1.52, 1.53, 1.54, 1.56, 1.57, 1.58, 1.59, 1.62, 1.64, 1.65, 1.66, 1.67, 1.73, 1.77, 1.78, 1.81, 1.82, 1.83, 1.84, 1.85, 1.86, 1.87, 1.88, 1.89, 1.91, 1.93, 1.94, 1.95, 1.96, 1.97, 1.98, 1.99, 1.100

Цена Решения Задачи - 100 руб. (pdf)

Задача 1.2 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.2

При заливке в показанный на рисунке резервуар воды, взятой в количестве G = 200 кГ, в «трюме» резервуара над жидкостью остается сжатый воздух. Требуется определить:
1) глубину h3 наполнения жидкостью нижней части резервуара;
2) давление Рв воздуха в пространстве АС;
3) равнодействующую сил давления воды и воздуха на промежуточное днище АВ.
Процесс сжатия воздуха в пространстве АС считать изотермическим.

Задача 1.5 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.5

Определить :
1) усилие F , которое нужно приложить к рукоятке гидравлического домкрата для подъема груза весом G = 50000 Н;
2) перемещение h груза за один ход рукоятки.
Соотношение плеч рычага а/Ь = 1/10. КПД домкрата принять равным η = 0,8.

Задача 1.6 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.6

Изображенный на рисунке гидравлический аккумулятор заряжается насосом, нагнетающим воду в цилиндр А и заставляющим его подниматься вместе с грузом G = 150000 Н. При разрядке аккумулятора цилиндр опускается, и вода подается потребляющему ее агрегату. Определить:
1) давление воды при зарядке и при разрядке аккумулятора;
2) КПД аккумулятора. Коэффициент трения уплотняющей цилиндр А манжеты о плунжер f = 0,1.

Задача 1.7 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.7

Гидравлический повыситель давления получает воду от насоса под давлением P1 = 800 кПа. Определить давление воды на выходе Р2, если вес подвижного цилиндра G = З·103 Н. Силы трения принять: в сальнике C1 - равной 1% от силы давления воды на подвижный цилиндр сверху, а в сальнике С2 - равной 3% от силы давления воды на торец скалки.

Задача 1.8 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.8

Гидравлический аккумулятор с диаметром плунжера D = 0,3 м обслуживает периодически действующий пресс с рабочим давлением Р = 5 МПа и питается непрерывно работающим насосом. Определить:
1) вес движущихся частей аккумулятора G;
2) ход S плунжера аккумулятора, учитывая, что пресс работает 1 минуту с пятиминутным перерывом, потребляя во время работы 1.9 л/с воды;
3) мощность N насоса, питающего аккумулятор водой, считая КПД насоса равным η = 0,7.

Задача 1.10 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.10

Используя приведенные на рисунке данные, определить силу, которую нужно приложить к поршеньку П, чтобы вакуум (hвак) в пространстве над лаком достиг 610 мм ртутного столба (γР.Т. = 13,6 кГ/дм3). Какова при этом будет сила суммарного давления паров ингредиентов лака и атмосферного воздуха на крышку АВ резервуара?

Задача 1.11 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.11

На рисунке представлена схема гидравлического бустера, обеспечивающего получение на выходе из него ( в цилиндре Ц) давления, во много раз превышающего то, которое создается под поршнем А приложенным к его штоку усилием. Определить усилие F1 которое нужно приложить к штоку поршня А, чтобы поднять воду из цилиндра Ц на высоту Н = 40 м. Считать, что сила трения каждого из трех поршней о стенки соответствующего цилиндра составляет 1/10 от силы давления жидкости (воды) на данный поршень.

Задача 1.13 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.13

Используя приведенные на рисунке данные, определит давление РО в котле А, плотность ρм и высоту столба hM масла.

Задача 1.14 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.14

В обоих цилиндрах и в дифманометре над ртутью жидкость с плотностью ρ = 1600 кг/м3. Требуется определить усилие F, удерживающее изображенную на рисунке систему в равновесии.

Задача 1.15 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.15

Поршневой насос перекачивает деготь (ρ = 1200 кг/м3) в резервуар А. Определить усилие F, которое нужно приложить к штоку поршня для поддержания его в равновесии. Вакуумметр показывает вакуумметрическую высоту hвак = 228 мм. рт.ст.

Задача 1.16 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.16

Требуется определить силу F, которую нужно приложить для приоткрывания крышки резервуара.

Задача 1.18 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.18

Грузовой клапан должен предотвращать превышение показанных на рисунке предельных значений глубины Н наполнения резервуара А жидкостью с плотностью ρ = 864 кг/м3 и избыточного давления р0. Определить, каким для этого должен быть вес груза G? Силу трения в уплотнении У стержня УК применять равной Т = 10 Н.

Задача 1.20 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.20

Определить:
1) наибольшую силу F, с которой поршень А может тянуть свой шток вниз при минимальном допустимом абсолютном давлении в рабочей камере К Рк = 20 кПа;
2) усилие F1, которое должно быть приложено к штоку поршня Б для создания в камере К такого давления.
Силу трения каждого поршня о стенки цилиндра считать равной 1/10 от силы давления на данный поршень.

Задача 1.23 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.23

На рисунке представлена схема гиравлического повысителя давления. Определите усилие, которое нужно приложить к штоку поршня А, чтобы поднять воду из цилиндра Ц на высоту Н = 40 м.

Задача 1.25 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.25

На рисунке представлена схема прямодействующего поршневого насоса. Требуется определить высоту подъема воды. Длина рабочей камеры l = 0,4 м.

Задача 1.26 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.26

Используя приведенные на рисунке данные, определить высоту столба Нх и удельный вес γх жидкости в сосуде. Вакуумметр В показывает вакуумметрическую высоту hвак = 73,5 мм. рт.ст.

Задача 1.28 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.28

Определите плотность жидкости ρк и высоты столбов жидкости hк и жидкости НС. а = 0,56 м; в = 0,4 м; δN = 0,06 м; Т = 3,6 м.

Задача 1.29 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.29

Вакуумметр показывает вакуумметрическую высоту hBAK = 100 мм. рт. ст. Используя приведенные на рисунке данные, определить высоты столбов Нх и Тх жидкостей.

Задача 1.31 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.31

Используя приведенные на рисунке данные, определить силу Fх, которую необходимо приложить к поршню диаметром D = 250 мм, чтобы система находилась в равновесии. Вакуумметр В показывает вакуум метрическую высоту hвак = 37,5 мм. рт.ст. Угол наклона патрубка α = 30 °.

Задача 1.32 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.32

Высота уровня воды и масла в резервуаре 10 метров. Плотность масла 0,8 г/см3. На высоте в = 300 мм. от дна в резервуаре имеется отверстие диаметром D = 800 мм, крышка которого прикрепляется болтами диаметром 10 мм. Принимая для болтов допускаемое напряжение на разрыв 650 кГ/см2, определить необходимое число болтов. Определить также давление воды и масла на дно резервуара, если слой масла h1 = 2,5 м.

Задача 1.33 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.33

Труба диаметром D = 400 мм соединена с трубой диаметром d = 50 мм. Высота столба воды h = 80 см. В трубах имеются поршни. Какое усилие F2 нужно приложить на поршни А и В, чтобы система находилась в равновесии, если на поршень С действует сила F1 = 98,1 Н?

Задача 1.34 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.34

Используя приведенные на рисунке данные, определить силы Fx1 и Fx2, которые необходимо приложить к нижней и верхней крышкам сосуда, чтобы их открыть. Вакуумметр В показывает вакуумметрическую высоту hвак = 75 мм. рт. ст. Размеры: a1 = 60 см; а2 = 50 см; d = 1 м; D = 2 м; Н = 3 м; h = 1 м.

Задача 1.37 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.37

Используя приведенные на рисунке данные, определить давление РО в котле А, плотность ρм и высоту столба Нм масла.

Задача 1.38 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.38

Используя приведенные на рисунке данные, определить давление РО на свободной поверхности жидкости плотность ρк, ее плотность и высоту столба этой жидкости hк.

Задача 1.39 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.39

Используя приведенные на рисунке данные, определить высоты столбов Нх и hx жидкостей. γM = 0,8 кГ/дм3.

Задача 1.40 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.40

Показание вакуумметра В hвак = 75,5 мм. рт.ст. Используя приведенные на рисунке данные, определить плотность ρк жидкости и силу Fx, удерживающую представленную на рисунке гидравлическую систему в равновесии.

Задача 1.49 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.49

Вакуумметр показывает hвак = 290 мм. рт.ст. Определить высоту столба воды hx в пьезометре П, присоединенном к изображенной на рисунке системе, и силы суммарного давления воздуха и воды на крышку АВ и дно EF.

Задача 1.52 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.52

Используя приведенные на рисунке данные, определить высоты столбов Нх и hx жидкостей, а также удельный вес γх верхней жидкости, если система находится в равновесии под действием силы F, приложенной к крышке колонны. Определить также давление р0 на свободной поверхности жидкости. t = 1 м; D = 0,3 м.

Задача 1.53 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.53

Используя приведенные на рисунке данные, определить высоты столбов hз и hф жидкостей, а также плотность ρф нижней жидкости. ρз = 800 кг/м3; Тф = 2 м.

Задача 1.54 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.54

Используя приведенные на рисунке данные, определить плотности ρк и ρс жидкостей, а также высоту столба hк верхней жидкости в сосуде. В правой трубке находится в равновесии поршень весом G = 10 Н; ρз = 1000 кг/м3.

Задача 1.56 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.56

1. Определить силы суммарного давления воздуха: а) снаружи и изнутри на крышку резервуара; б) воды и наружного воздуха на дно резервуара.
2. Решить ту же задачу для случая, когда нижний конец пьезометра П опущен до дна и весь пьезометр заполнен атмосферным воздухом.

Задача 1.57 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.57

Определить усилие Fx, которое необходимо приложить к крышке резервуара для ее приоткрывания.

Задача 1.58 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.58

Используя приведенные на рисунке данные, определить высоты столбов hк и Нс жидкостей, а также плотность ρк верхней жидкости в сосуде. δп = 0,06 м; D = 0,1 м; G = 38,5 Н; t = 3 м; S = 2,5 м; Т = 3,6 м; hс = 1,5 м.

Задача 1.59 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.59

Используя приведенные на рисунке данные, определить высоту столба Нх жидкости, а также ее плотность ρх.

Задача 1.62 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.62

Используя приведенные на рисунке данные, определить реакцию R, а также равнодействующие Fg и F всех сил, действующих соответственно на дно и крышку баллона. Собственный вес баллона G = 1000 H.
t = 0,25 м; d = 0,05 м; F = 96 H; p1 = 900 кг/м3; p2 = 1100 кг/м3; h1 = 0,5 м.

Задача 1.64 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.64

Тетрахлорметан, плотность которого ρ = 1600 кг/м3, должен быть залит в показанный на рисунке резервуар в количестве V = 1,0048 м3. До заливки жидкости в резервуар абсолютное давление в обоих отсеках резервуара равнялось атмосферному. Как жидкость распределится между верхним и нижним отсеками резервуара?
Примечание: Внутренним диаметром центральной трубки пренебречь.

Задача 1.65 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.65

Вычислить силу суммарного гидростатического давления воды и воздуха на днище АВ. Предварительно определить толщину h2 слоя воды, которая стечет в нижнюю часть резервуара, учитывая при этом, что сумма глубин наполнения водой, залитой в резервуар, его верхней и нижней частей h1 + h2 = f = 1 м. Процесс сжатия воздуха под днищем АВ при отекании воды считать изотермическим.

Задача 1.66 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.66

Вычислить силу суммарного гидростатического давления воды и воздуха на днище АВ после того, как в показанный на рисунке закрытый резервуар при первоначальном абсолютном давлении в нем, равном атмосферному, насосом через камеру К будет подана вода, суммарная высота столба которой равна f = 1 м.

Задача 1.67 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.67

Вычислить силу суммарного гидростатического давления воды и воздуха на днище АВ.
h = 0,5 м; D = 0,8 м.

Задача 1.73 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.73

Манометр М показывает манометричесское давление рм = З кГ/см2. Требуется определить силу Fx, удерживающую поршень П в покое.
t = l м; h = 5 м.

Задача 1.77 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.77

hк = 1,5 м; D = 0,5 м; hс = 1 м. Показание манометра М рм = 0,4 кГ/см2. Требуется определить:
1) плотности ρк и ρс жидкостей;
2) давление Рo;
3) равнодействующую сил давления воздуха на крышку котла снизу и сверху.

Задача 1.78 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.78

В закрытом резервуаре содержатся три разных жидкости. Высота каждого слоя h = 0,5 м; удельные веса каждой из жидкостей составляют: γ1 = 0,8 кГ/ДМ3; γ2 =1 Г/ДМ3; γ3 = 1,5 Г/ДМ3. Учитывая показания присоединенного к резервуару манометра М, определить,чему равна разность сил суммарного гидростатического давления на крышку и дно резервуара?

Задача 1.81 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.81

Определить Δh - разность в высотном положении поршней в сообщающихся цилиндрах, если диаметры цилиндров d1 = 30 см; d2 = 20 см. Нагрузки на поршни F1 = 120 кГ, F2 = 20 кГ, абсолютное давление в закрытом левом цилиндре над поршнем ро = 0 кГ/см2. В цилиндры и соединительные трубки налита ртуть γрт = 13,6 кГ/ДМ3.

Задача 1.82 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.82

К закрытому резервуару, содержащему растворитель и олеум (γо = 2000 кГ/м3), присоединено мерное стекло МС и ртутный манометр М. Используя их показания, определить удельный вес растворителя и давление на его поверхности. ho = 0,5 м; hP = 1 м.

Задача 1.83 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.83

Закрытый цилиндрический резервуар сообщается с водопроводной сетью трубкой Т и с атмосферой краном К. До половины резервуар наполняется при открытом кране К, после чего кран закрывается и при дальнейшем наполнении давление на уровне манометра М2 доводится до p2 = 1,125 ати. Определить давление Ро на поверхности воды в резервуаре в этот момент. Н = 3 м; h = 0,5 м.

Задача 1.84 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.84

Определить:
1) давление Рх, которое необходимо подводить к гидравлическому аккумулятору для подъема груза G = 10 T;
2) работу и мощность, затрачиваемые насосом при подъеме груза G на высоту 2 м в течение 10 с;
3) подачу насоса в единицу времени.

Задача 1.85 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.85

Используя приведенные на рисунке данные, определить плотность жидкости в сосуде рх и высоту столба этой жидкости в сосуде Нх.
ρм = 900 кг/м3; h = 1 м; hм = 1 м.

Задача 1.86 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.86

При каком давлении рo в сосуде С вода, втянутая в сосуд из резервуара Р, будет поддерживать слой жидкости h1 удельного веса γж = 0,9 кГ/л на высоте h2 = 1,64 м над уровнем А-А? На какую высоту hx поднимется при этом вода по трубке Т?
h1 = 0,4 м; h2 = 1,64 м.

Задача 1.87 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.87

Вакуумметр показывает hвак = 300 мм. рт.ст. Закрытый резервуар, к которому присоединены вакуумметр В и U-образная трубка, заполнен нитроглицерином (γH = 1,6 кГ/дм3). Под резервуаром имеется камера К, сообщающаяся трубкой Т с верхней частью внутреннего пространства резервуара. Используя приведенные на рисунке данные, определить высоту столба hx нитроглицерина и суммарную силу гидростатического давления жидкости и газа на крышку АВ камеры К.

Задача 1.88 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.88

Вывести зависимость между избыточным давлением на свободной поверхности воды в закрытом баке Б и усилием F, которое должно быть приложено к поршеньку П в трубке Т для удержания всей системы в равновесии. Вычислить усилие F для случая, когда рм = 0.

Задача 1.89 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.89

Используя приведенные на рисунке данные, определить:
1) удельный вес γх нижней жидкости в сосуде;
2) превышение tx уровня масла в трубе D над уровнем в сосуде C;
3) высоты столбов масла hx и Нх жидкости удельного веса γх.
Z = 2 м; γм = 0,8 кГ/ДМ3.

Задача 1.91 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.91

Используя приведенные на рисунке данные, определить величину силы натяжения пружины F, при которой клапан ОА не поворачивался бы вокруг шарнира О.
F = 37,68 кГ; Н = 3 м.

Задача 1.93 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.93

Используя приведенные на рисунке данные, определить давление ро в котле А, удельный вес γж и высоту столба hж верхней жидкости в котле.
Вакуумметр показывает hBАК = 76 мм. рт.ст. h = 1 м; S = 0,2 м; t = 1,2 м. Жидкость удельного веса у = 1 кГ/дм3.

Задача 1.94 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.94

Требуется определить удельные веса γр и γ3 жидкостей, при которых для удержания изображенной на рисунке системы в равновесии потребуется к соединяющему поршни штоку приложить силу F = 4,4 кГ.
hp = 1,25 м; hз = 1 м; t = 1,83 м.

Задача 1.95 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.95

Используя приведённые на рисунке данные, определить удельный вес γз верхней жидкости и высоты столбов tз и tc верхней и нижней жидкостей.

Задача 1.96 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.96

Используя приведённые на рисунке данные, определить удельные веса верхней γк и нижней γс жидкостей. Диаметр поршня D = 0,35 м.

Задача 1.97 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.97

Используя приведённые на рисунке данные, определить удельный вес γВ в верхней жидкости и высоты столбов верхней жидкости Hх и воды Тх. Стрелка мановакуумметра стоит на нуле.

Задача 1.98 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.98

Используя приведённые на рисунке данные, определить удельный вес γз верхней жидкости в сосуде и диаметр резервуара D, при котором равнодействующая сил давления верхней жидкости (сверху) и воды (снизу) на диафрагму (промежуточное днище) АВ не превысит 1500 Н.

Задача 1.99 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.99

Используя приведённые на рисунке данные, определить удельный вес γх и высоту столба Нх жидкости в сосуде. Вакуумметр показывает вакуумметрическую высоту hВАК = 600 мм рт. ст.

Задача 1.100 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.100

Используя приведённые на рисунке данные, определить давление Ро, высоту Тх столба воды и удельный вес γз нижней жидкости в сосуде.

Решения Задач: 1 (Вар 1), 2 (Вар 1), 3 (Вар 1,7), 4 (Вар 1,7), 5 (Вар 7), 6 (Вар 7), 7 (Вар 7), 8 (Вар 9), 9 (Вар 8)

Цена решения Задачи - 100 руб. (pdf) - 120 руб. (word)

Задача 1
Рис.1.4.1

Определить, на какую высоту h поднимется вода в пьезометрической трубке под действием плунжера при следующих данных: диаметр плунжера d, заглубление плунжера а, сила давления F. Собственный вес плунжера не учитывать.

Задача 2
Рис.1.4.2

На поршень одного из сообщающихся сосудов, наполненных водой, действует сила F1. Какую силу F2 нужно приложить ко второму поршню, чтобы уровень воды по ним был на h метров выше уровня воды над первым поршнем. Диаметр первого поршня d1, диаметр второго поршня d2.

Задача 3
Рис.1.4.3

Определить манометрическое давление Рм в верхней части одного из сообщающихся сосудов, заполненных водой, под действием силы F, приложенной к поршню правого сосуда.

Задача 4
Рис.1.4.4

Определить высоту h, на которую может поднять воду прямодействующий паровой насос при следующих данных: диаметр парового цилиндра d1, манометрическое давление в паровом цилиндре рм.

Задача 5
Рис.1.4.5

Какую силу F надо приложить к поршню левого сосуда, наполненного водой, чтобы уравновесить давление воды на поршень правого сосуда?

Задача 6
Рис.1.4.6

Определить разность в высотном положении поршней в сообщающихся цилиндрах h если известны: диаметры цилиндров d1 и d2; нагрузки на поршни F1 и F2; избыточное давление в закрытом левом цилиндре над поршнем Ро. В цилиндры и соединительную трубку налита ртуть. γрт = 13,6 Т/м3.

Задача 7
Рис.1.4.7

Определить давление Р, получаемое в гидравлическом мультипликаторе, если масло подается под поршень под манометрическим давлением рм. Размеры мультипликатора: диаметры поршня D и штока d приведены в таблице в зависимости от номера варианта. Удельный вес масла γМ = 0,8 Г/см3.

Задача 8
Рис.1.4.8

В цилиндрическом резервуаре имеется диафрагма АВ с приваренной к ней трубой Т. Размеры резервуара: Dц = 200 мм; D = 400 мм; h = 0,6 + 0,4·√N, м; t = 0,6 + 0,2·√N, м. Требуется определить:
1) толщину слоя воды С на дне резервуара, заполненного в верхней части до уровня ЕК, когда абсолютное давление на свободной поверхности воды равно атмосферному;
2) силу F, которую нужно приложить к показанному на рисунке пунктиром поршню П, чтобы половина пространства под диафрагмой была заполнена водой. Чему будет равно при этом смещение S поршня относительно уровня ЕК?
3) силу F*, которую нужно приложить к поршню, чтобы поднять затем всю воду из нижней части резервуара в пространство над диафрагмой.
Вес поршня G = 200 Н. До вливания воды весь резервуар был заполнен атмосферным воздухом. Процесс сжатия и расширения воздуха в пространстве под диафрагмой считать изотермическим.

Задача 9
Рис.1.4.9

По показаниям мановакуумметра В и манометра М определить усилие F, которое будет удерживать систему в равновесии. Рисунок гидравлической системы представлен на следующей странице.
Дано: показания мановакуумметра В: при N нечетном hвак = 20(N - 1), мм. рт. ст.; при N четном Рм = 0,05 N, кГ/см2; показания манометра М: h = 7,2 – 0,2N, дм; D2 = 50 + 20∙lgN, мм; D1 = 2,5D2; d = 0,4D2. Сила трения, действующая на каждый поршень составляет 10 % от суммарной силы давления на поршень. ρрт = 13500 кг/м3; ρхл = 1500 кг/м3.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОЙ СИЛЫ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НА ПЛОСКИЕ ПОВЕРХНОСТИ

Решения Задач: 2.1, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.11, 2.15, 2.20, 2.23, 2.24, 2.26, 2.29, 2.31, 2.36, 2.39, 2.41, 2.42, 2.43, 2.45, 2.47, 2.48, 2.49, 2.50, 2.51, 2.53, 2.54, 2.55, 2.56, 2.57, 2.58, 2.59, 2.60, 2.61, 2.62, 2.63, 2.64, 2.65, 2.66, 2.67, 2.68, 2.69, 2.70, 2.71, 2.72, 2.73, 2.74, 2.75, 2.76, 2.77, 2.78, 2.79, 2.80, 2.82, 2.83, 2.84, 2.85, 2.80, 2.86, 2.87, 2.88, 2.80, 2.89, 2.90, 2.92, 2.94, 2.95, 2.96, 2.97, 2.98, 2.99, 2.101, 2.105, 2.106, 2.107, 2.108, 2.109, 2.110, 2.111, 2.113, 2.115, 2.117, 2.121, 2.126, 2.132, 2.200

Цена Задачи - 130 руб. (pdf)

2.4. МНОГОВАРИАНТНЫЕ ЗАДАЧИ

Решения Задач не производилось. Можно заказать...

Задача 2.1 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.1

Используя приведенные на рисунке данные, определить величину и точку приложения равнодействующей силы давления жидкостей и воздуха на перегородку АВ, ширина которой b = 1,2 м. Согласно показаниям манометров, избыточное давление на дно сосуда одинаково по обе стороны перегородки и равно М1 и М2 избыточное давление на дне резервуара одинаково по обе стороны перегородки и равно РД = 12 кПа.

Задача 2.4 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.4

Отверстие в стенке водохранилища шириною b = 2 м. перекрывается плоским щитом. Ригели G и Е, на которые опирается щит, должны воспринимать одинаковую нагрузку. Какими для этого должны быть высоты расположения ℎ𝐶 и ℎ𝐸 ригелей?

Задача 2.5 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.5

Используя приведенные на рисунке данные, определить величину и точку приложения равнодействующей сил давления жидкостей и воздуха на стенку АБ резервуара, имеющего форму параллелепипеда. Ширина стенки b =0,9 м.

Задача 2.6 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.6

Для автоматического регулирования глубины наполнения бассейна Б водой проектируется изображенный на рисунке затвор в форме прямоугольного щита шириною b = 1,35 м. Определить величину груза G, который должен быть подвешен к тросу Т, чтобы щит опускался, поворачиваясь вокруг шарнира О, когда глубина воды в бассейне будет превышать h = 1,2 м.

Задача 2.7 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.7

Клапан ОА закрывает входное отверстие трубы, через которое из бензохранилища выпускается бензин, избыточное давление на поверхности которого равно РО = 5 кПа. Плотность бензина ρ = 700 кг/м3. Определить угол α наклона клапана к горизонту, при котором прикладываемая для открывания клапана к тросу Т сила F его натяжения не превысит 824 Н.

Задача 2.8 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.8

Отверстие высотой h = 0,2 м и шириной b = 0,5 м в стенке открытого резервуара перекрывается щитом, подвешенным к горизонтальной оси О. Для выпуска воды из резервуара щит поворачивается вокруг оси О с помощью троса, прикрепленного к рычагу R и отклоняемого к стенке резервуара блоком Б. Определить, при каком расстоянии S от оси О до блока Б усилие T, которое нужно приложить к тросу для поворота щита вокруг оси О, будет равно 380 Н. Расстояние от верхней кромки отверстия до оси О a = 0,05 м.

Задача 2.11 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.11

Определите усилие F, которое нужно приложить к рычагу, чтобы повернуть затвор ОВ вокруг оси О для выпуска воды из трубы.

Задача 2.15 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.15

Наполнение резервуара Е водой регулируется цилиндром с поршнем диаметром D = 0,29 м и весом G = 166 Н.На рисунке показано начальное положение свободной поверхности воды, когда абсолютное давление РО воздуха над нею равно атмосферному давлению. Повышение уровня воды при нагнетании ее в резервуар сопровождается изотермическим сжатием воздуха в пространстве над водой, вследствие чего наступает момент, когда поршень оказывается в состоянии повернуть рычаг R и щит ВО вокруг оси О и прекратить дальнейшее повышение уровня воды в резервуаре. Определить смещение Х уровня воды в резервуаре и давление Р’О, превышение которых будет вызывать поворот щита вокруг оси О и истечение воды через отверстие, которое перед этим было перекрыто щитом ВО. Ширина щита b = 0,3 м.

Задача 2.20 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.20

Используя приведенные на рисунке данные, определить величину и точку приложения равнодействующей сил давления воды и воздуха на перегородку АВ, ширина которой b = 1,5 м.
Н = 1,8 м; h = 0,9 м; а = 0,3 м.

Задача 2.23 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.23

Определить величину и точку приложения равнодействующей сил давления жидкостей и воздуха на стенку АВ. Ширина стенки b = 0,9 м. Вакуумметр показывает вакуумметрическую высоту hвак = 10,3 мм. рт.ст.
t = 0,8 м; h = 1, 6 м; γ = 1,4 кГ/дм3.

Задача 2.24 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.24

Определить величину и точку приложения равнодействующей сил давления жидкостей и воздуха на стенку АВ. Ширина стенки b = 0,9 м. Вакуумметр B показывает вакуумметрическую высоту hвак = 10,3 мм. рт.ст.
t = 0,8 м; h = 1, 6 м.

Задача 2.26 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.26

Используя показания пьезометра П и дифференциального манометра ДМ определить:
1) давление РО на поверхности жидкости;
2) результирующую сил давления на перегородку АБ жидкости и газов (слева и справа). Ширина перегородки b = 1,5 м.
Рисунки к задачам приведены на последующих страницах. Дополнительные исходные данные представлены на соответствующих схемах (рисунках).
γрт = 13,6 кГ/дм3; h = 450 мм; a = 0,2 м; T = 2 м; H = 1 м; γж = 1,5 кГ/дм3.

Задача 2.29 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.29

Определить величину и точку приложения равнодействующей сил давления жидкостей и воздуха на стенку АБ. Ширина стенки b = 1,2 м.
Рисунки к задачам приведены на последующих страницах. Дополнительные исходные данные представлены на соответствующих схемах (рисунках).
Вакуумметр показывает hBAK = 147 мм рт.ст; t = 0,3 м; ρз = 1,6 кг/дм3; h = 1,9 м.

Задача 2.31 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.31

Определить величину и точку приложения равнодействующей сил давления жидкостей и воздуха на стенку АБ. Ширина стенки b = 1,2 м.
Рисунки к задачам приведены на последующих страницах. Дополнительные исходные данные представлены на соответствующих схемах (рисунках).
Вакуумметр показывает hBAK = 150 мм рт.ст; h = 1,9 м.

Задача 2.36 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.36

Используя приведенные на рисунке данные, определить величину и точку приложения равнодействующей сил давления воды и воздуха на перегородку АВ, ширина которой b = 1,5 м.
h = 0,9 м; РO1,ИЗБ = 0,2 ат; Н = 1,8 м; а = 0,3 м; ρм = 0,8 г/см3; hм = 0,45 м; Рвак = 75 мм.рт.ст.

Задача 2.39 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.39

Определить силу F, которую нужно приложить к прямоугольной формы щитку АО высотой h = 0,6 м и шириной b = 0,4 м, чтобы повернуть его вокруг шарнира О для впуска воды в камеру К.
Рм = 0,2 кГ/см2; Н = 1,4 м; а = 0,4 м; h = 0,6 м; ρил = 1,2 кг/л.

Задача 2.41 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.41

Используя приведенные на рисунке данные, определить величину и точку приложения равнодействующей сил давления жидкостей на перегородку АВ, ширина которой b = 0,9 м.
Рвак = 68670 Па; Н = 1,2 м; h = 0,6 м; γ1 = 6867 Н/м3; γ2 = 13734 Н/м3.

Задача 2.42 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.42

Прямоугольное отверстие высотой h = 0,3 м и шириной b = 0,5 м в вертикальной стенке закрытого резервуара закрыто щитом, вращающимся вокруг горизонтальной оси О и прижимаемых посредством двух грузов, подвешенных на рычагах r = 0,4 м. Определить минимальный вес каждого груза, если расстояние от верхней кромки отверстия до оси вращения щита а = 50 мм. Весом рычагов и трением в подшипниках пренебречь. Вакуумметр В показывает hвак = 52,25 мм.рт.ст.

Задача 2.43 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.43

Прямоугольное отверстие высотой h = 0,03 м и шириной b = 0,3 м в вертикальной стенке закрытого резервуара закрыто щитом, вращающимся вокруг горизонтальной оси О и прижимаемых посредством двух грузов, каждый весом G = 50 кГ, подвешенных на рычагах r = 0,3 м. Определить предельное значение давления РО, при превышении которого произойдет утечка воды через отверстие. Глубина погружения нижней кромки отверстия Н = 1,5 м, а расстояние от верхней кромки отверстия до оси щита а = 50 мм. Весом рычагов и трением в подшипниках пренебречь.

Задача 2.45 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.45

Прямоугольное отверстие высотой h = 0,03 м и шириной b = 0,3 м в вертикальной стенке закрытого резервуара закрыто щитом, вращающимся вокруг горизонтальной оси О и прижимаемых посредством двух грузов, каждый весом G = 50 кГ, подвешенных на рычагах r = 0,3 м. Определить предельное значение давления РО, при превышении которого произойдет утечка воды через отверстие. Глубина погружения нижней кромки отверстия Н = 1,5 м, а расстояние от верхней кромки отверстия до оси щита а = 50 мм. Весом рычагов и трением в подшипниках пренебречь.

Задача 2.47 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.47

Прямоугольное отверстие высотой h = 0,3 м и шириной b = 0,5 м в вертикальной стенке закрытого резервуара закрыто щитом, вращающимся вокруг горизонтальной оси О и прижимаемым посредством двух грузов, подвешенных на рычагах r = 0,3 м. Определить минимально необходимый вес каждого груза, если глубина погружения нижней кромки отверстия Н = 0,6 м, а расстояние от верхней кромки отверстия до оси щита а = 30 мм. Весом рычагов и трением в подшипниках пренебречь.

Задача 2.48 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.48

Определить величину и точку приложения суммарной силы давления воды и бромбензола на стенку АВ, ширина которой b = 1,6 м; γБ = 1500 кГ/м3; h1 = 1 м.

Задача 2.49 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.49

Определить величину и точку приложения суммарной силы давления воды и бромбензола на стенку АВ, ширина которой b = 1,6 м, γБ = 1500 кГ/м3; РO = 2 ат; h1 = 1 м, h2 = 2 м.

Задача 2.50 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.50

Определить величину и точку приложения суммарной силы давления воды и бромбензола на стенку АВ, ширина которой b = 1,6 м, Рвак = 75 мм.рт.ст; γБ = 1500 кГ/м3; h1 =2 м, h2 = 1 м.

Задача 2.51 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.51

Определить величину и точку приложения суммарной силы гидростатического давления воды и ила на один погонный метр длины стенки, показанной на рисунке.

Задача 2.53 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.53

Определить величину и точку приложения суммарной силы гидростатического давления воды и ила на один погонный метр длины стенки, показанной на рисунке.

Задача 2.54 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.54

Вычислить коэффициент устойчивости Куст плотины против опрокидывания, который равен отношению Мудопр, где Муд – момент, препятствующий опрокидыванию, Мопр − момент, опрокидывающий плотину. Н = 4,5 м; h = 1,5 м; L = 2,4 м; γБ = 2500 кГ/см3.

Задача 2.55 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.55

Вычислить коэффициент устойчивости Куст плотины против опрокидывания, который равен отношению Мудопр, где Муд – момент, препятствующий опрокидыванию, Мопр − момент, опрокидывающий плотину. Н = 4,5 м; h = 1,5 м; L = 2,4 м; t = 0,5 м; γил = 1,3 Г/см3.

Задача 2.56 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.56

Вычислить коэффициент устойчивости Куст плотины против опрокидывания, который равен отношению моментов Мудопр, где Муд – момент, препятствующий опрокидыванию, Мопр − момент, опрокидывающий плотину. Н = 4,5 м; h = 1,5 м; L = 2,4 м; t = 0,5 м; , 𝛾Б = 2500 кГ/см3.

Задача 2.57 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.57

Определить величину и точку приложения суммарной силы гидростатического давления воды и ила на стенку АВС, шириной b = 1,2 м.

Задача 2.58 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.58

Определить величину и точку приложения суммарной силы гидростатического давления воды и ила на стенку АВС, шириной b = 1,2 м.

Задача 2.59 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.59

Определить величину и точку приложения суммарной силы гидростатического давления воды и ила на стенку АВС, шириной b = 1,2 м.

Задача 2.60 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.60

Определить суммарную силу, стремящуюся оторвать двухскатную крышу резервуара от его стенок. Длина резервуара L = 2 м; h = 0,45 м; α = 30 °.

Задача 2.61 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.61

Определить суммарную силу, стремящуюся оторвать двухскатную крышу резервуара от его стенок. Длина резервуара L = 2 м; h = 0,45 м; α = 30 °.

Задача 2.62 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.62

Определите усилие F, удерживающее клапан ОА от поворота вокруг шарнира О. b = 40 мм. Вакууметр показывает вакуумметрическую высоту hвак = 33,1 мм.рт.ст; D = 800 мм.

Задача 2.63 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.63

Определите усилие F, удерживающее клапан ОА от поворота вокруг шарнира О. b = 40 мм. Pм = 0,1 ат; D = 800 мм.

Задача 2.64 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.64

Определите усилие F, удерживающее клапан ОА от поворота вокруг шарнира О. b = 40 мм. Вакууметр показывает вакуумметрическую высоту hвак = 33,1 мм.рт.ст; H = 800 мм.

Задача 2.65 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.65

Определите усилие F, удерживающее клапан ОА от поворота вокруг шарнира О. b = 40 мм. Рм = 1,0 ат; H = 800 мм.

Задача 2.66 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.66

Щит АБ заделан нижним концом в бетон. Определить удельный вес γ1 и толщину S слоя жидкости, при которых максимальный изгибающий стойку момент в сечении С-С не будет превышать 3716 кГм, а избыточное давление на дне перед щитом не превысит РO = 0,25 кГ/см2. Ширина щита b = 1,7 м, h = 1,5 м, γ2 = 1,1 кГ/л.

Задача 2.67 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.67

Щит АБ заделан нижним концом в бетон. Определить удельный вес γ1 и толщину S слоя жидкости, при которых максимальный изгибающий стойку момент в сечении С-С не будет превышать 3716 кГм, а избыточное давление на дне перед щитом не превысит РO = 0,25 кГ/см2. Ширина щита b = 1,7 м, h = 1,5 м, γ2 = 1,1 кГ/л; a = 0,2 м.

Задача 2.68 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.68

Щит АБ заделан нижним концом в бетон. Определить удельный вес γ1 и толщину S слоя жидкости, при которых максимальный изгибающий стойку момент в сечении С-С не будет превышать 3716 кГм, а избыточное давление на дне перед щитом не превысит РO = 0,25 кГ/см2. Ширина щита b = 1,7 м, h = 1,5 м, γ2 = 1,1 кГ/л; a = 0,2 м; С = 0,3 м; γ0 = 1,2 Г/см3.

Задача 2.69 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.69

Стойка, заделанная нижним концом в бетон, воспринимает давление воды и некоторой жидкости, приходящееся на вертикальную полосу обшивки шириной b = 0,8 м и высотой Н = 2,4 м. Определить глубину h и удельный вес γ1 жидкости, при которых максимальный изгибающий стойку момент (в сечении С-С) не превысит 1660 кГм. Разность давлений по обе стороны стойки на уровне С-С не должна превышать 0,144 кГ/см2.

Задача 2.70 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.70

Стойка, заделанная нижним концом в бетон, воспринимает давление воды и некоторой жидкости, приходящееся на вертикальную полосу обшивки шириной b = 0,8 м и высотой Н = 2,4 м. Определить глубину h и удельный вес γ1 жидкости, при которых максимальный изгибающий стойку момент (в сечении С-С) не превысит 1660 кГм. Разность давлений по обе стороны стойки на уровне С-С не должна превышать 0,144 кГ/см2. t = 0,5 м; γи = 1,1 кГ/дм3.

Задача 2.71 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.71

Стойка, заделанная нижним концом в бетон, воспринимает давление воды и некоторой жидкости, приходящееся на вертикальную полосу обшивки шириной b = 0,8 м и высотой Н = 2,4 м. Определить глубину h и удельный вес γ1 жидкости, при которых максимальный изгибающий стойку момент (в сечении С-С) не превысит 1660 кГм. Разность давлений по обе стороны стойки на уровне С-С не должна превышать 0,144 кГ/см2. t = 0,2 м; γи = 1,2 кГ/дм3.

Задача 2.72 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.72

Стойка, заделанная нижним концом в бетон, воспринимает давление воды и некоторой жидкости, приходящееся на вертикальную полосу обшивки шириной b = 0,8 м и высотой Н = 2,4 м. Определить глубину h и удельный вес γ1 жидкости, при которых максимальный изгибающий стойку момент (в сечении С-С) не превысит 1660 кГм. Разность давлений по обе стороны стойки на уровне С-С не должна превышать 0,144 кГ/см2. t = 0,5 м; γи = 1,4 кГ/дм3.

Задача 2.73 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.73

В перегородке, разделяющей резервуар на две части, имеется прямоугольное отверстие, которое закрывается поворотным щитом высотой h = 0,8 м и шириной b = 1,2 м. Определить, какую силу нужно приложить к тросу для поворота щита при следующих условиях: Н1 = 4,8 м; Н2 = 2,6 м; ∠α = 75 º; ρж = 0,8 т/м3. Найти также реакцию донного порога.

Задача 2.74 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.74

В перегородке, разделяющей резервуар на две части, имеется прямоугольное отверстие, которое закрывается поворотным щитом высотой h = 0,8 м и шириной b = 1,2 м. Определить, какую силу нужно приложить к тросу для поворота щита при следующих условиях: Н1 = 4,8 м; Н2 = 2,6 м; ∠α = 75 º; ρж = 0,8 т/м3. Найти также реакцию донного порога.

Задача 2.75 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.75

В перегородке, разделяющей резервуар на две части, имеется прямоугольное отверстие, которое закрывается поворотным щитом высотой h = 0,8 м и шириной b = 1,2 м. Определить, какую силу нужно приложить к тросу для поворота щита при следующих условиях: Н1 = 4,8 м; Н2 = 2,6 м; ∠α = 75 º; ρж = 0,8 т/м3. Найти также реакцию донного порога.

Задача 2.76 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.76

На рисунках изображен резервуар, предназначенный для приготовления раствора определенной концентрации. В перегородке, разделяющей резервуар на две камеры, имеется прямоугольное отверстие, которое закрывается поворотным щитом высотой h = 0,8 м и шириной b = 0,5 м. Определить, какую силу Т нужно приложить к тяге, чтобы щит прикрывался, когда удельный вес раствора в правой камере станет равным γ1 = 1,3 Т/м3 при следующих условиях: Н1 = 1,8 м; ∠α = 60 º; Н2 = 1,6 м (раствора). В правой камере первоначально находилась вода. В левой камере находится жидкость удельного веса γ = 1,6 Г/см3, уровень которой в процессе приготовления раствора остается неизменным.

Задача 2.77 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.77

На рисунках изображен резервуар, предназначенный для приготовления раствора определенной концентрации. В перегородке, разделяющей резервуар на две камеры, имеется прямоугольное отверстие, которое закрывается поворотным щитом высотой h = 0,8 м и шириной b = 0,5 м. Определить, какую силу Т нужно приложить к тяге, чтобы щит прикрывался, когда удельный вес раствора в правой камере станет равным γ1 = 1,3 Т/м3 при следующих условиях: Н1 = 1,8 м; ∠α = 60 º; Н2 = 1,6 м (раствора). В правой камере первоначально находилась вода. В левой камере находится жидкость удельного веса γ = 1,6 Г/см3, уровень которой в процессе приготовления раствора остается неизменным.

Задача 2.78 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.78

На рисунках изображен резервуар, предназначенный для приготовления раствора определенной концентрации. В перегородке, разделяющей резервуар на две камеры, имеется прямоугольное отверстие, которое закрывается поворотным щитом высотой h = 0,8 м и шириной b = 0,5 м. Определить, какую силу Т нужно приложить к тяге, чтобы щит прикрывался, когда удельный вес раствора в правой камере станет равным γ1 = 1,3 Т/м3 при следующих условиях: Н1 = 1,8 м; ∠α = 60 º; Н2 = 1,6 м (раствора). В правой камере первоначально находилась вода. В левой камере находится жидкость удельного веса γ = 1,6 Г/см3, уровень которой в процессе приготовления раствора остается неизменным.

Задача 2.79 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.79

В перегородке, разделяющей резервуар на две части, имеется круглое отверстие, которое закрывается поворотной заслонкой диаметром D = 1,2 м. Определить, какую силу F нужно приложить к стержню T, чтобы заслонка не открывалась? При решении задачи необходимо учесть следующие исходные данные: Н1 = 4 м; Н2 = 2,6 м; D = 0,8 м; ∠α = 75 º; Рм = 4 кГ/см2.

Задача 2.80 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.80

В перегородке, разделяющей резервуар на две части, имеется круглое отверстие, которое закрывается поворотной заслонкой диаметром D = 1,2 м. Определить, какую силу F нужно приложить к стержню T, чтобы заслонка не открывалась? При решении задачи необходимо учесть следующие исходные данные: Н1 = 4 м; Н2 = 2,6 м; D = 0,8 м; ∠α = 75 º; γж = 0,8 Г/см3; Рм = 2,0 ати.

Задача 2.82 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.82

Определить величину и точку приложения равнодействующих сил давления воды и воздуха, действующих на затвор АВ. Н = 4 м; а = 0,8 м; h = 1 м; Рм = 0,2 кГ/см2.

Задача 2.83 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.83

Определить величину и точку приложения равнодействующих сил давления воды и воздуха, действующих на затвор АВ. Н = 4 м; а = 0,8 м; h = 1 м; Рм = 0,2 кГ/см2; ρил = 1500 кг/м3.

Задача 2.84 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.84

Определить величину и точку приложения равнодействующих сил давления воды и воздуха, действующих на затвор АВ. Н = 4 м; D = 0,8 м; а = 0,8 м; h = 1 м; Рм = 0,2 кГ/см2;

Задача 2.85 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.85

Определить величину и точку приложения равнодействующих сил давления воды и воздуха, действующих на затвор АВ. Н = 4 м; D = 0,8 м; а = 0,8 м; h = 1 м; Рм = 0,2 кГ/см2; ρил = 1500 кг/м3.

Задача 2.86 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.86

Определить величину и точку приложения равнодействующих сил давления воды и воздуха, действующих на затвор АВ. РВАК = 0,1 АТ; Н = 4 м; а = 0,8 м; h = 1 м; Рм = 0,2 кГ/см2;

Задача 2.87 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.87

Определить величину и точку приложения равнодействующей сил давления воды и раствора на затвор АВ. Н = 3 м; а = 0,8 м; h = 1 м; Рвак = 0,2 ат; γр = 1,5 Т/м3.

Задача 2.88 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.88

Определить величину и точку приложения равнодействующей сил давления воды и раствора на затвор АВ. Н = 3 м; t = 2 м; а = 0,8 м; h = 1 м; Рвак = 0,1 ат; γр = 1,5 Т/м3; γил = 1,2 кг/дм3.

Задача 2.89 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.89

Определите момент М, необходимый для открывания затвора АВ, имеющего форму прямоугольника шириной b = 0,6 м. Н = 3,2 м; а = 0,9 м.

Задача 2.90 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.90

Определите момент М, необходимый для открывания затвора АВ, имеющего форму прямоугольника шириной b = 0,6 м. Н = 3,2 м; а = 0,9 м.

Задача 2.92 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.92

Определите момент М, необходимый для открывания затвора АВ, имеющего форму прямоугольника шириной b = 0,6 м. Н = 3,2 м; а = 0,9 м; ρил = 1,2 г/см3.

Задача 2.94 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.94

Определить давление на один погонный метр ширины наклонной стенки, а также точку приложения равнодействующей, если известны: Н1 = 2,0 м, Н2 = 1,0 м, угол наклона стенки к горизонту α = 60 °. PВАК = 75 мм.рт.ст; ρил = 2,0 кг/дм3.

Задача 2.95 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.95

Определить давление на один погонный метр ширины наклонной стенки, а также точку приложения равнодействующей, если известны: Н1 = 2,0 м, Н2 = 1,0 м, угол наклона стенки к горизонту α = 60 °. Pм = 0,1 атм; ρил = 1,2 кг/дм3.

Задача 2.96 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.96

Определить давление на один погонный метр ширины наклонной стенки, а также точку приложения равнодействующей, если известны: Н1 = 2,0 м, Н2 = 1,0 м, угол наклона стенки к горизонту α = 60 °. γH = 0,85 кГ/дм3.

Задача 2.97 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.97

Определить давление на один погонный метр ширины наклонной стенки, а также точку приложения равнодействующей, если известны: Н1 = 2,0 м, Н2 = 1,0 м, угол наклона стенки к горизонту α = 60 °. ρH = 0,8 г/см3; ρО = 1,2 г/см3; Раствор γР = 2 кГ/дм3.

Задача 2.98 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.98

Определить усилие Т, необходимое для подъема щита шириной b = 1 м, пренебрегая его весом и трением в шарнире, если известно: Н = 1,6 м; h = 0,4 м; α = 60 °. PВАК = 150 мм.рт.ст.

Задача 2.99 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.99

Определить усилие Т, необходимое для подъема щита шириной b = 1 м, пренебрегая его весом и трением в шарнире, если известно: Н = 1,6 м; h = 0,4 м; α = 60 °.

Задача 2.100 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.100

Определить усилие Т, необходимое для подъема щита шириной b = 1 м, пренебрегая его весом и трением в шарнире, если известно: Н = 1,6 м; h = 0,4 м; α = 60 °. РМ = 0,1 АТ.

Задача 2.101 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.101

Определить усилие Т, необходимое для подъема щита шириной b = 1 м, пренебрегая его весом и трением в шарнире, если известно: Н = 1,6 м; h = 0,4 м; α = 60 °. РВАК = 0,1 АТ; α1 = 30 °.

Задача 2.105 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.105

Определить величину и точку приложения суммарной силы давление воды и раствора на стенку АВ, ширина которой b = 2,4 м.

Задача 2.106 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.106

Определить величину и точку приложения суммарной силы давление воды и раствора на стенку АВ, ширина которой b = 2,4 м.

Задача 2.107 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.107

Определить величину и точку приложения суммарной силы давление воды и раствора на стенку АВ, ширина которой b = 2,4 м.

Задача 2.108 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.108

Определить величину и точку приложения суммарной силы давление воды и раствора на стенку АВ, ширина которой b = 2,4 м.

Задача 2.109 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.109

Требуется определить толщины слоев воды S и суспензии t при которых сумма моментов сил давления воды и суспензии на щит АО относительно шарнира О будет равна М = 900 кГм. Суммарная толщина слоев жидкостей должна составлять Н = 3 м. Ширина щита b = 1 м.

Задача 2.110 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.110

Требуется определить толщины слоев воды S и суспензии t при которых сумма моментов сил давления воды и суспензии на щит АО относительно шарнира О будет равна М = 900 кГм. Суммарная толщина слоев жидкостей должна составлять Н = 3 м. Ширина щита b = 1 м.

Задача 2.111 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.111

Требуется определить толщины слоев воды S и суспензии t при которых сумма моментов сил давления воды и суспензии на щит АО относительно шарнира О будет равна М = 900 кГм. Суммарная толщина слоев жидкостей должна составлять Н = 3 м. Ширина щита b = 1 м.

Задача 2.113 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.113

Степень наполнения резервуара А водой и давление на ее свободной поверхности регулируется щитком OR, поворачивающимся вокруг шарнира О. Определить давление РO, при котором прямоугольное отверстие (шириной b = 0,6 м) в стенке резервуара будет перекрыто щитком OR.

Задача 2.115 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.115

Степень наполнения резервуара А водой и давление на ее свободной поверхности регулируется щитком OR, поворачивающимся вокруг шарнира О. Определить давление РO, при котором прямоугольное отверстие (шириной b = 0,6 м) в стенке резервуара будет перекрыто щитком OR.

Задача 2.121 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.121

Щит АВ, заделанный верхним краем в бетон, перекрывает отверстие высотой h = 1,2 м и шириной b = 1 м. Перед щитом находится вода, за щитом – раствор. Требуется определить: 1) толщину слоя t раствора, при которой изгибающий момент в сечении С – С’ будет равен нулю; 2) чему при этом будет равна сила, перерезывающая щит в сечении С – С?
Исходные данные: γр = 2,0 кГ/дм3; Н = 2 м; h = 1,2 м.

Задача 2.126 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.126

Требуется определить: 1) высоту столба Нх раствора, при которой моменты сил давления на щит ОА воды и раствора относительно шарнира О будут одинаковы по относительной величине; 2) чему при этом будут равны силы давления и раствора. Ширина щита ОА b = 1 м; Р = 0,08 кГ/см2; Т = 1,6 м; h = 0,8 м; γр = 1,6 кГ/дм3.

Задача 2.132 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.132

Определить начальное усилие F, которое нужно приложить к тросу Т, чтобы поднять щит АВ по наклонной плоскости с углом наклона к горизонту α = 60 °. Щит имеет форму параллелепипеда с размерами a x b x c = 2 х 1,6 х 0,25 м и изготовлен из материала, с удельным весом γМ = 1,5 Т/м3. Коэффициент трения щита о наклонную плоскость f = 0,3.

Задача 2.200 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.200

Определить глубину tх, при которой показанное на рисунке водопропускное отверстие будет перекрыто затвором ОА при приложении к нему силы F = 100 кГ. Ширина отверстия b = 0,75 м. Н = 3,0 м; h = 0,5 м; P = 0,2 ат; Т = 1,0 м.

Задача 2.117 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.117

Определить давление РO при котором силы давления на квадратный щиток ОВ воды (слева) и воздуха (справа) будут одинаковы по величине. Чему при этом будет равна сумма моментов этих сил относительно шарнира О? Н = 2,2 м; Рм = 0,1 кГ/см2; h = 0,6 м.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОЙ СИЛЫ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НА КРИВОЛИНЕЙНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ

Решения Задач: 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 3.10, 3.11, 3.12, 3.13, 3.14, 3.15, 3.17, 3.18, 3.20, 3.21, 3.22, 3.23, 3.24, 3.27, 3.28, 3.29, 3.30, 3.45, 3.49, 3.50, 3.52, 3.53, 3.54, 3.55, 3.56, 3.60, 3.61, 3.64, 3.68, 3.71, 3.73, 3.76, 3.77, 3.78, 3.79, 3.80, 3.81, 3.83, 3.87, 3.88, 3.95, 3.96, 3.111

Цена Задачи - 150 руб. (pdf)

Общее условие для Задач 3.1 - 3.52:

Оболочки резервуаров, предназначенных для хранения в них тяжелых жидкостей, имеют внешние очертания тел, образуемых вращением показанных на рисунках фигур вокруг их осей EJ. Род и плотность ρ, заполняющих резервуар жидкостей, задается преподавателем (см. табл.1 в Приложении). Для резервуара в задаче требуется определить силу, стремящуюся разорвать резервуар по сечению EJ, а также силу, стремящуюся оторвать верхнюю часть (или крышку) резервуара от его днища по шву AF.
Размер r = 0,9 м; показания манометра M Рм = 68,67 кПа.
Примечание. Силы Fx и Fz, стремящиеся разорвать резервуар по сечениям EJ и AF , численные значения которых приведены в ответах к задачам 3.1 - 3.24, возникают при заполнении резервуаров смолой, обладающей плотностью ρс = 1100 кг/м3; в ответах к задачам 3.25 - 3.48 приведены значения сил Fx и Fz, возникающих при заполнении рассматриваемых в этих задачах резервуаров бромбензолом, обладающимплотностью ρб = 1500 кг/м3. Численные значения сил Fx и Fz, возникающих при заполнении тех же резервуаров другими жидкостями, могут быть получены несложным пересчетом значений этих сил, приведенных в ответах.

Решения Задач 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 3.10, 3.11, 3.12, 3.13, 3.14, 3.15, 3.17, 3.18, 3.20, 3.21, 3.22, 3.23, 3.24, 3.27, 3.28, 3.29, 3.30, 3.45, 3.49, 3.50, 3.52:

Задача 3.53 - РЕШЕНИЕ

Рассчитать толщину стенки стальной трубы, диаметром d = 0,4 м на внутреннее давление Р = 16 ат. Допустимое напряжение принять равным 800 кГ/см2.

Задача 3.54 - РЕШЕНИЕ
Рис.3.54

Определить силы, растягивающие горизонтальную цистерну, заполненную жидкостью удельного веса γ по сечениям А-А и Б-Б. Диаметр цистерны D = 5 м, ее длина L = 10 м. Жидкость – МАСЛО ВЕРЕТЕННОЕ АУ, ρ = 880 кг/м3, γ = 8624 Н/м3.

Задача 3.55 - РЕШЕНИЕ
Рис.3.55

Цилиндрический затвор имеет диаметр D = 2 м и длину L = 5 м. Определить величину и направление силы F полного гидростатического давления жидкости. Жидкость – ТОЛУОЛ, γ = 8497 Н/м3.

Задача 3.56 - РЕШЕНИЕ
Рис.3.56

Определить силу F, действующую на болты шара диаметром D = 2 м, заполненного жидкостью. H = 10 м; Жидкость - МАСЛО СЕПАРАТОРНОЕ, ρ = 900 кг/м3; γ = 8830 Н/м3.

Задача 3.60 - РЕШЕНИЕ
Рис.3.60

Определить силу Fz, отрывающую полусферу от цилиндра, и силу Fx, растягивающую резервуар по образующей. Резервуар полностью заполнен жидкостью с плотностью ρ, значение которой приведено в соответствующей задаче. D = 2,4 м; H = 4 м; Жидкость - ВАЗЕЛИНОВОЕ МАСЛО, ρ = 870 кг/м3, γ = 8526 Н/м3.

Общее условие для Задач 3.61-3.115:

Резервуары, схемы которых приведены на рисунках, заполнены жидкостью (род жидкости в соответствующем резервуаре задается преподавателем, а её плотность ρ приведена в табл. 1 Приложения). Требуется определить силы, стремящиеся разорвать резервуар по сечениям АЕ и FG. Геометрические размеры: R = 1 м; r = 0,5 м; d = (R – r)/2; Н = 3 м; показание манометра Рм = 0,2 ати.

Решения Задач: 3.61, 3.64, 3.68, 3.71, 3.73, 3.76, 3.77, 3.78, 3.79, 3.80, 3.81, 3.83, 3.87, 3.88, 3.95, 3.96, 3.111

Решения Задач: 3.4.2 (Вар 1,6,19), 3.4.5 (Вар 1,3)

Цена Задачи - 150 руб. (pdf) - 170 руб. (word)

Задача 3.4.2
Рис.3.4.2

В прямоугольном окне вертикальной стенки резервуара установлен на цапфах цилиндрический затвор диаметром D и шириной b. Определить суммарное усилие на цапфы и момент сил от воздействия воды на затвор при напоре Н.

Задача 3.4.5
Рис.3.4.5

Определить величину и направление (угол α) равнодействующей силы F давления воды на цилиндрический затвор плотины, перекрывающей прямоугольное донное отверстие высотой h и шириной b. Глубина воды слева Н1 справа Н2.

ЕСЛИ РЕШЕНИЙ ВАШЕЙ ЗАДАЧИ НЕТ СРЕДИ ПРЕДСТАВЛЕННЫХ ВАРИАНТОВ - СООБЩИТЕ НАМ И ЧЕРЕЗ 3 ДНЯ ОНО ПОЯВИТСЯ НА САЙТЕ!

ВВЕДИТЕ НУЖНЫЙ № ЗАДАЧИ И ВАРИАНТ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ПО ПОСОБИЮ. ЕСЛИ ЕСТЬ РАЗЛИЧИЯ С ОРИГИНАЛОМ, ЗАГРУЗИТЕ ЗАДАНИЕ ПОЛНОСТЬЮ!

  • Вложение (Макс: 10) Мб
Если возникли трудности с отправкой вложенных файлов - пишите на d.kamshilin@unisolver.ru